大应变挤出切削制备纳米晶带材的机理及工艺

本项目以大应变挤出切削制备纳米晶带材的机理及工艺为研究对象。建立大应变挤出切削过程的数学力学模型，得出变形区应力、应变、速度以及挤削力等重要参数的计算公式；探明带状纳米晶切屑的形成条件，尤其是研究切屑厚度压缩比和刀具前角对纳米晶带材形成的影响规律；研究工艺参数对晶粒尺寸、形貌和分布的影响规律；分析材料晶粒在大应变挤出切削过程中的细化过程、细化机理以及细化极限，并与常规切削方式比较，分析其异同点；评价纳米晶带材的表面质量以及机械物理性能。本研究对认识大应变挤出切削机理以及开发纳米晶带材制备技术具有重要意义。

本项目以大应变挤出切削制备纳米晶带材的机理及工艺为研究对象。课题组采用数值模拟计算与实验测试相结合的方法研究了大应变挤出切削参数（刀具前角、切屑厚度压缩比、拐角半径、刀-屑摩擦系数等）对切削变形区等效应力、等效应变、等效应变速率、温度以及挤削力的影响规律。通过金相显微镜、扫描电镜等测试工具分析了不同材料晶粒在大应变挤出切削过程中的细化过程、细化机理以及细化极限，并对大应变挤出切削方式与传统切削方式的进行比较研究，探明了刀具前角、切屑厚度压缩比等挤削参数对材料的微观组织如晶粒尺寸、形貌和分布等的影响。同时研究了切屑材料的力学性能及腐蚀性能，分析了切削参数对纳米晶带材性能的影响规律。在此基础上，探明了大应变挤出切削过程中晶粒的细化机制，得出了纳米晶带材的成形工艺条件和参数。